JP5611779B2 - 面光源装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶ディスプレイのバックライト等として利用可能な面光源装置に関する。

液晶ディスプレイのバックライトとして使用される面光源装置としては、液晶ディスプレイの背面側で、液晶ディスプレイの表示面と平行な平面上に複数のＬＥＤ（発光ダイオード）等の光源を比較的高密度で配列してなる光源群から、面状の照明光（平面状領域から発する照明光）を出射するように構成された直下型の面光源装置と、液晶ディスプレイの背面側で、液晶ディスプレイの表示面と平行な姿勢で配置される導光板とその側面部に配置した光源とを備え、この光源から導光板に入射した光を導光板の表面から面状の照明光として出射するように構成されたエッジライト方式の面光源装置とが一般に知られている。

また、ＬＥＤを光源として備える直下型の面光源装置では、液晶ディスプレイの表示映像のコントラスト等の見映えの向上や省電力化等を目的として、面状照明光の照射面（液晶ディスプレイの表示面）を複数の局所領域に区画し、各局所領域毎に照明光の輝度を制御する、所謂ローカルディミングを行なうものも一般に知られている。

ここで、直下型の面光源装置は、各局所領域毎のＬＥＤの発光輝度を制御することで、上記ローカルディミングを比較的容易に実現することができるものの、多数のＬＥＤを必要とするために、高価なものとならざるを得ない。また、液晶ディスプレイの表示面とＬＥＤの光源群との間に、ある程度の間隔を必要とすることから、面光源装置のさらなる薄型化を図ることも困難である。

このため、近年では、例えば、特許文献１あるいは特許文献２に見られるように、導光板を使用してローカルディミングを実現するようにしたものが提案されている。

特許文献１には、厚さが異なる複数の導光板を平面上に配列すると共に、各導光板に光を入射するためのＬＥＤを各導光板の側面部に配置し、各導光板に対応するＬＥＤの発光輝度を制御することで、各導光板毎に、該導光板の表面から出射する面状照明光を制御できるようにした面光源装置が提案されている。

また、特許文献２には、局所領域毎に厚さを異ならせた導光板の側面部に、該導光板の各厚さ部分に光を入射するためのＬＥＤを配置すると共に、各厚さ部分に対応するＬＥＤから該厚さ部分にライトガイドを介して光を入射するように構成し、各厚さ部分に対応するＬＥＤの発光輝度を制御することで、各厚さ部分毎に、導光板の表面から出射する面状照明光を制御するできるようにした面光源装置が提案されている。

特開２０１０−９７９０９号公報 特開２００９−１９３８９２号公報

特許文献１、２に提案されている面光源装置によれば、直下型の面光源装置に比べて少ないＬＥＤでローカルディミングを実現することができるものの、特許文献１のものでは、厚さを異ならせた複数の導光板を必要とすると共に、該複数の導光板の配列のうちの中央側の導光板においては、それに隣り合う導光板との間の段差の箇所（当該中央側の導光板の側面部のうち、隣合う導光板と干渉しない箇所）にＬＥＤを配置する必要がある。

また、特許文献２のものでは、厚さを異ならせた複数の厚さ部分を導光板に形成しておく必要があると共に、それぞれの厚さ部分に対応するＬＥＤを導光板の厚さ方向に並べる必要がある。

このため、特許文献１，２のものでは、導光板とＬＥＤとを合わせた全体の厚さを十分に薄くすることが困難であり、ひいては、面光源装置を薄型化を十分に実現することが困難である。

また、特許文献１，２のものでは、ＬＥＤから導光板への光の入射方向と直交する方向での面状照明光の輝度分布を制御するためには、当該直交方向にも、導光板を並べる必要がある。このため、１つの面光源装置を構成するために必要な導光板の必要数が多くなりやすい。ひいては、面光源装置の組み立て作業が煩雑になり易いと共に、複数の導光板を相互に一体的に保持するための機構も複雑なものとなり易い。

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、ローカルディミングを行なうことを可能としつつ、より一層の薄型化を図ることを簡素な構造で実現できると共に広配光が得られる面光源装置を提供することを目的とする。

本発明の面光源装置は、かかる目的を達成するために、面状照明光を出射する面光源装置であって、
互いに平行に対向する一対の側面を光入射面として有する導光板と、
前記一対の光入射面のそれぞれに対向配置された一対の入射光発生源と、
前記導光板の厚み方向の両面のうちの一方の面を覆うように該導光板に重合される反射シートと、
前記導光板の厚み方向の両面のうちの他方の面に、該他方の面側から順に積層されるプリズムシート及び拡散シートとを備え、
前記導光板の一方の面には、前記一対の光入射面に垂直な方向に延在し、且つ、該光入射面の長手方向に並列する複数条の平坦面部と、該導光板の一方の面のうちの平坦面部以外の箇所で、該光入射面の長手方向に延在し、且つ、該光入射面に垂直な方向に並列する複数条の反射面側凸条部及び反射面側溝部のいずれか一方とが形成されており、
前記複数条の平坦面部のそれぞれは、前記一対の光入射面の長手方向での幅が、各光入射面から前記一対の光入射面の間の中央位置に近づくに伴って小さくなるように形成されており、
前記複数条の反射面側凸条部又は反射面側溝部のそれぞれの両側壁面は、各反射面側凸条部又は各反射面側溝部の幅が、該反射面側凸条部の頂部又は該反射面側溝部の底部に向かって狭くなるように傾斜した傾斜面として形成されており、
前記導光板の他方の面には、前記一対の光入射面に垂直な方向に延在し、且つ、該一対の光入射面の長手方向に並列する複数条の出射面側凸条部が形成されていると共に、各出射面側凸条部の両側壁面は、該出射面側凸条部の並列方向での該凸条部の幅が末広がりとなるように傾斜した傾斜面として形成されており、
前記一対の入射光発生源のそれぞれは、各光入射面の長手方向での発光輝度の分布を制御可能に構成された入射光発生源であることを特徴とする（第１発明）。

なお、本発明においては、「平行」は、厳密な意味での平行である必要はなく、本発明の効果が損なわれない範囲で、厳密な意味での平行から若干のずれがあってもよい。このことは、「垂直」、あるいは、「直交」についても同様である。

ここで、本願発明者は、各種実験、検討によって、前記導光板、反射シート、プリズムシート、拡散シートを上記の如く相互に重合して構成した面光源装置において、導光板の一対の光入射面（側面）のいずれか一方の光入射面のうちの局所域（該光入射面の長手方向での幅が該光入射面の長さよりも十分に小さい局所域）から該導光板の他方の光入射面側に向かって光を入射すると、次のような現象が観測されることを確認した。

すなわち、前記導光板に入射した光の多くは、該導光板の光入射面の長手方向にはさほど拡散することなく、該導光板の他方の面（前記複数条の出射面側凸条部が形成された面）からプリズムシート及び拡散シートを介して出射することが確認された。従って、前記導光板に入射した光の多くは、前記出射面側凸条部の延在方向もしくはこれに近い方向に高い直進性で進行して、該導光板の他方の面（以下、導光板の出射面ということがある）からプリズムシート及び拡散シートを介して出射する。これは、特に、導光板の出射面に形成した複数条の出射面側凸条部によって、導光板の出射面から出射する光の出射方向が、それを導光板の厚み方向で見た場合に、導光板の光入射面に垂直な方向に指向し易くなるためと考えられる。

加えて、前記導光板の一方の面（反射シートが重合される面）には、平坦面以外の箇所で、導光板の光入射面の長手方向に延在して前記した傾斜面を有する前記複数条の反射面側凸条部又は反射面側溝部が形成されている。このため、導光板への入射後、該導光板の一方の面に向かい、さらに前記反射シートで反射された後、該導光板の出射面から出射する光にあっても、導光板の厚み方向で見た該光の進行方向が、導光板の一対の光入射面にほぼ垂直な方向に保たれやすくなる（光入射面の長手方向に散乱し難くなる）。

このため、導光板の一方の光入射面の局所域から該導光板に入射した光の多くは、該導光板の出射面のうち、該導光板の光入射面の長手方向（出射面側凸条部の並列方向）の幅が前記局所域と同程度の幅となる領域で、該導光板の光入射面寄りの領域からの出射光として、該導光板の出射面から出射することとなると考えられる。

そして、前記導光板の一対の光入射面のそれぞれから該導光板に光を入射した場合には、該導光板の出射面のうちの一方の光入射面寄りの領域から出射する光の多くは、該一方の光入射面から入射した光によってまかなわれ、導光板の出射面のうちの他方の光入射面寄りの領域から出射する光の多くは、該他方の光入射面から入射した光によってまかなわれる。

また、導光板のいずれか一方の光入射面の局所域から該導光板に光を入射した場合には、該導光板の出射面から出射する光の出射方向（導光板の一対の光入射面の長手方向で見た出射方向）は、特定の方向もしくはそれに近い方向に集中しやすいことも確認された。さらに、導光板の一対の光入射面の両方から導光板に光を入射し、該導光板の出射面から前記プリズムシート及び拡散シートを介して出射する光を観測すると、導光板の一対の光入射面の長手方向に平行な軸周りの幅広い角度範囲で相対的に高輝度の配光が得られることが確認された。

そこで、本願発明者は、以上の如き知見に基づき、前記第１発明を前記の如く構成した。

かかる第１発明によれば、前記一対の入射光発生源は、各光入射面から前記導光板に入射させる光の発光輝度の、該光入射面の長手方向での分布を制御可能に構成されたものであるので、各光入射面の１つもしくは複数の局所域から、導光板に光を入射させることができる。

そして、第１発明では、各光入射面の局所域から導光板に入射した光は、該光入射面の長手方向にさほど拡散することなく、高い直進性で該光入射面に垂直な方向（前記出射面側凸条部の延在方向）もしくはこれに近い方向に進行して、導光板の出射面（前記出射面側凸条部が形成された他方の面）からプリズムシート及び拡散シートを介して出射する。なお、導光板の前記一方の面（出射面と反対側の面）に形成された複数条の反射面側凸条部又は反射面側溝部は、光入射面から導光板に入射して、導光板の前記一方の面に進行する光を、反射シートで反射させて導光板の出射面に向かわせるのを促進して、導光板の出射面から出射する光の量を多くする機能を有する。

また、導光板の出射面のうち、前記一対の光入射面の一方の光入射面寄りの領域から出射する光の多くは、該一方の光入射面から導光板に入射した光によってまかなわれ、導光板の出射面のうちの前記他方の光入射面寄りの領域から出射する光の多くは、該他方の光入射面から導光板に入射した光によってまかなわれる。

このため、入射光発生源における発光輝度の分布（光入射面の長手方向での分布）を制御することで、各該導光板の出射面を、前記出射面側凸条部の延在方向に２列、該出射面側凸条部の並列方向に複数列の局所領域に大略的に区分けした形態で、各局所領域毎に、導光板から出射する光の輝度を制御できることとなる。

また、導光板の出射面から出射する光は、高い指向性を有するので、その出射光を導光板の出射面に積層したプリズムシート及び拡散シートに通すことで、拡散シートから最終的に出射する光（面状の照明光）を、概ね導光板の出射面の正面方向（導光板の厚み方向）もしくはこれに近い方向に向けつつ、該照明光の視野角（相対的に高輝度となる角度範囲）を広げることができる。

以上の如く第１発明によれば、導光板、一対の入射光発生源、反射シート、プリズムシート、拡散シートを前記の如く組み合わせた簡素な構造によって、ローカルディミングを行なうことが可能となる。

また、このローカルディミングを行なうために必要な元光源は、導光板の一対の光入射面（側面）に対面配置させる一対の入射光発生源だけでよい。そして、各入射光発生源は、光入射面の長手方向での発光輝度の分布が制御できるものであればよいので、導光板の厚み方向での寸法は、比較的小さなもので済む。このため、導光板の厚さ、ひいては、面光源装置全体の厚さの薄型化を容易に実現できる。

また、導光板からプリズムシート及び拡散シートを介して出射する光を広配光な面状の照明光（視野角の広い照明光）とすることができる。

かかる第１発明では、前記プリズムシートは、前記導光板の他方の面を覆うように該導光板に重合される１枚のプリズムシートだけで構成することができる。そして、この場合、該１枚のプリズムシートは、その厚み方向の両面のうちの前記導光板と反対側の面に、前記一対の光入射面に直交する方向に延在し、且つ、その延在方向に対して直交する方向に並列する複数条のプリズム機能部が形成されたプリズムシートであることが好ましい（第２発明）。

この第２発明によれば、導光板の出射面から出射する光の指向性が高いために、導光板から出射する光の多くを、前記１枚のプリズムシートだけで、導光板の出射面の正面方向もしくはこれに近い方向に向けることができる。

また、前記第１発明では、前記プリズムシートは、前記導光板の他方の面を覆うように該導光板に重合される第１のプリズムシートと、該第１のプリズムシートの厚み方向の両面のうち、前記導光板に重合する面と反対側の面を覆うように、該反対側の面に重合される第２のプリズムシートとの２枚のプリズムシートから構成するようにしてもよい。そして、この場合には、前記第１のプリズムシートは、その厚み方向の両面のうちの前記第２のプリズムシート側の面に、前記一対の光入射面に直交する方向、又は、該光入射面の長手方向、又は、該光入射面に直交する方向と該光入射面の長手方向とに対して傾斜した方向に延在し、且つ、その延在方向に対して直交する方向に並列する複数条のプリズム機能部が形成されたプリズムシートであり、前記第２のプリズムシートは、その厚み方向の両面のうちの前記第１のプリズムシート側の面と反対側の面に、前記第１のプリズムシートのプリズム機能部の延在方向に対して直交する方向に延在し、且つ、第１のプリズムシートのプリズム機能部の延在方向と同方向に並列する複数条のプリズム機能部が形成されたプリズムシートであることが好ましい（第３発明）。

この第３発明によれば、前記第１のプリズムシートのプリズム機能部の延在方向と第２のプリズムシートのプリズム機能部の延在方向とが直交しているので、導光板の出射面から出射した光を、より効果的に該出射面の正面方向もしくはこれに近い方向に向けることができ、その方向から逸脱する光の量をより一層低減できる。

この第３発明では、前記第１のプリズムシートのプリズム機能部の延在方向又は前記第２のプリズムシートのプリズム機能部の延在方向は、該光入射面に直交する方向と該光入射面の長手方向とに対して傾斜した方向であることが好ましい（第４発明）。

特に、前記第１のプリズムシートのプリズム機能部の延在方向又は前記第２のプリズムシートのプリズム機能部の延在方向は、該光入射面に直交する方向と該光入射面の長手方向とに対して４５度の傾斜角度で傾斜した方向であることが好適である（第５発明）。

上記第４発明によれば、前記第１のプリズムシートのプリズム機能部の延在方向又は前記第２のプリズムシートのプリズム機能部の延在方向が、該光入射面に直交する方向、又は該光入射面の長手方向と同方向である場合に較べて、導光板の光入射面の長手方向に光が拡散しにくくなり（導光板の厚み方向で見た光の直進性がより高まる）、最終的に拡散シートから出射する光の最大輝度を高めることができる。

特に第５発明によれば、最終的に拡散シートから出射する光の最大輝度を極大化することができる。

また、前記第１〜第５発明では、前記各入射光発生源は、光入射面の長手方向での発光輝度の分布を制御できるものであれば、どのような構造のものでもよいが、点状光源としての発光ダイオードを利用することで容易に実現できる。この場合、前記入射光発生源は、例えば、複数の発光ダイオードを少なくとも前記導光板の各入射面の長手方向に並べて構成される（第６発明）。

この第６発明によれば、各入射光発生源は、それを構成する個々の発光ダイオード、又は光入射面の長手方向で隣合う所定数（全個数に比して十分に少ない所定数）の発光ダイオードの組の点灯及びその点灯時の発光輝度を制御することができる。このため、各光入射発生源において、導光板の各光入射面の長手方向での発光輝度の分布を制御できることとなり、各光入射面の所要の局所域に所要の発光輝度の光を入射させることができる。

また、光入射面の長手方向に並ぶ発光ダイオードの列は、１列であってもよいので、各入射光発生源と導光板との薄型化とを容易に実現できる。

また、前記第１〜第６発明では、前記導光板の一方の面には、前記各平坦面部が、前記各反射面側凸条部の裾又は前記各反射面側溝部の開口端との間に前記導光板の厚み方向で間隔を存するように形成されていることが好ましい（第７発明）。

この第７発明によれば、前記各平坦面部が、前記各反射面側凸条部の裾又は前記各反射面側溝部の開口端と同一面上に形成されている場合に較べて、導光板の光入射面の長手方向に光が拡散しにくくなり（導光板の厚み方向で見た光の直進性がより高まる）、最終的に拡散シートから出射する光の最大輝度を高めることができる。

なお、本願発明者の各種実験、検討によれば、前記各平坦面部と、前記各反射面側凸条部の裾又は前記各反射面側溝部の開口端との間の前記導光板の厚み方向での間隔Ｚ２は、０．００７ｍｍよりも小さい間隔（特に好ましくは、０．００５ｍｍよりも小さい間隔）に設定されていることが望ましい（第８発明）。

これは、上記間隔が０．００７ｍｍよりも大きいと、拡散シートから出射する面状の照明光を見たときに、前記各平坦面部と、前記各反射面側凸条部の裾又は前記各反射面側溝部の開口端との間の段差に起因する輝線が見えやすくなるからである。

また、本願発明者の各種実験、検討によれば、前記第１〜第８発明においては、前記導光板の厚み方向での前記各反射面側凸条部の裾と頂部との間の間隔Ｚ１、又は前記導光板の厚み方向での前記各反射面側溝部の開口端と底部との間の間隔Ｚ１は、前記導光板の厚さｔに対する比率Ｚ１／ｔ［％］が０．１〜１０％の範囲内（特に好ましくは、０．５〜２％）となるように設定されていることが望ましい（第９発明）。

これは、上記Ｚ１／ｔ［％］が０．１％よりも小さいと、所望の形状、寸法の前記各反射面側凸条部又は各反射面側溝部を導光板の一方の面に形成することが困難となり、また、１０％よりも大きいと、拡散シートから出射する面状の照明光を見たときに、前記反射面側凸条部又は反射面側溝部の形状パターンが見えやすくなるからである。

また、本願発明者の各種実験、検討によれば、前記第１〜第９発明においては、前記導光板の一方の面の面積の半分を基準単位面積とし、前記導光板の前記一対の光入射面に垂直な方向をＸ軸方向、該光入射面の長手方向をＹ軸方向とし、前記導光板の一方の面のうち、Ｘ軸方向での長さが０．５ｍｍ、Ｙ軸方向での長さが該導光板の長さとなる方形状領域における前記反射面側凸条部又は反射面側溝部が形成された領域の面積の前記基準単位面積に対する比率を面積比Ｒとしたとき、該面積比Ｒは、Ｘ軸方向の位置が前記導光板の前記一対の光入射面の位置である場合の該面積比Ｒの値が０．０１〜０．１％の範囲内の値となり、Ｘ軸方向の位置が前記導光板の前記一対の光入射面の間の中央位置である場合の該面積比Ｒの値が０．０５〜１％の範囲内の値となるように設定されていることが好ましい（第１０発明）。

この第１０発明によれば、面光源装置の出射面（拡散シートの出射面）の各局所領域（ローカルディミングで区分けされる各局所領域）において、該局所領域内での出射光の輝度の分布のばらつきを抑制して、該輝度の分布の均一性を高めることができる。

本発明の第１実施形態の面光源装置の分解斜視図。 第１実施形態の面光源装置の構成要素を組付けた状態を示す側面図。 第１実施形態の面光源装置を導光板の厚み方向で見た図。 第１実施形態の面光源装置の導光板の出射面（他方の面）に形成した出射面側凸条部を拡大して示す図。 第１実施形態の面光源装置の導光板の反射シート側の面（一方の面）を、導光板の厚み方向で見た図。 図６（ａ）は、第１実施形態の面光源装置の導光板の反射シート側の面の一部の拡大斜視図、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＢ１−Ｂ１線断面図。 第１実施形態の面光源装置の導光板の反射シート側の面の他の形状パターンの例を示す斜視図。 図８（ａ），（ｂ）は、それぞれ、第１実施形態の実施例の面光源装置、比較例の面光源装置の光学的特性に関する第１−１の検証により得られた観測結果を示す図。 第１−１の検証により得られた実施例及び比較例の面光源装置の光学的特性を表すグラフ。 図１０（ａ），（ｂ）は、それぞれ、第１実施形態の実施例の面光源装置、比較例の面光源装置の光学的特性に関する第１−２の検証により得られた観測結果を示す図。 第１−２の検証により得られた第１実施形態の実施例の面光源装置及び比較例の面光源装置の光学的特性を表すグラフ。 図１２（ａ），（ｂ）は、それぞれ、第１実施形態の実施例の面光源装置、比較例の面光源装置の光学的特性に関する第１−３の検証により得られた観測結果を示す図。 第１−３の検証により得られた第１実施形態の実施例の面光源装置及び比較例の面光源装置の光学的特性を表すグラフ。 第１−４の検証により得られた第１実施形態の実施例の面光源装置及び比較例の面光源装置の光学的特性を表すグラフ。 本発明の第２実施形態の面光源装置の分解斜視図。 第２実施形態の面光源装置の構成要素を組付けた状態を示す側面図。 第２実施形態の面光源装置におけるプリズムシートの配置パターンの例を示す図。 第２実施形態の面光源装置におけるプリズムシートの配置パターンの他の例を示す図。 図１９（ａ），（ｂ）は、それぞれ、第２実施形態の実施例の面光源装置、比較例の面光源装置の光学的特性に関する第２−１の検証により得られた観測結果を示す図。 第２−２の検証により得られた第２実施形態の実施例の面光源装置及び比較例の面光源装置の光学的特性を表すグラフ。 第２−３の検証により得られた第２実施形態の実施例の面光源装置及び比較例の面光源装置の光学的特性を表すグラフ。 第２−４の検証により得られた第２実施形態の実施例の面光源装置の光学的特性を表すグラフ。 図２３（ａ）〜（ｄ）は、第２実施形態の面光源装置の実施例の光学的特性に関する第２−５の検証により得られた観測結果を示す図。 第２−５の検証により得られた第２実施形態の実施例の面光源装置の光学的特性を表すグラフ。 第２−６の検証により得られた第２実施形態の実施例の面光源装置の光学的特性を表すグラフ。 図２６（ａ）〜（ｃ）は、第２−７の検証により得られた第２実施形態の実施例の面光源装置の光学的特性を表す図。 図２７（ａ）〜（ｃ）は、第２−８の検証により得られた第２実施形態の実施例の面光源装置の光学的特性を表す図。 図２８（ａ）は、第１又は第２実施形態の導光板の反射シート側の面に形成する形状パターンの他の例を示す斜視図、図２８（ｂ）は図２８（ａ）のＢ２−Ｂ２線断面図。 図２９は、第１又は第２実施形態の導光板の反射シート側の面に形成する形状パターンのさらに他の例を示す斜視図。

［第１実施形態］
本発明の一実施形態を図１〜図１４を参照して説明する。

図１及び図２に示すように、本実施形態の面光源装置１は、導光板２、反射シート３、プリズムシート４、拡散シート５、及び一対の入射光発生源６ａ，６ｂを備える。

導光板２は、その外観形状が方形板状のものであり、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の透光性の材質からなる。この導光板２の四辺の側面のうちの、互いに平行に対向する一対の側面２ａ，２ｂが、それぞれ入射光発生源６ａ，６ｂから導光板２の内部に光を入射させるための光入射面とされ、各光入射面２ａ，２ｂのそれぞれに対面するようにして入射光発生源６ａ，６ｂが配置される。

なお、以降の説明では、便宜上、図１に示すように３軸直交座標系（ＸＹＺ座標系）を想定し、導光板２の厚み方向をＺ軸方向、光入射面２ａ，２ｂに垂直な方向をＸ軸方向、光入射面２ａ，２ｂの長手方向をＹ軸方向ということがある。

各入射光発生源６ａ，６ｂは、図３に示す如く、複数の点状光源としてのＬＥＤ（発光ダイオード）７を各光入射面２ａ，２ｂの長手方向に等間隔で配列させてなるＬＥＤ群により構成されたものであり、各ＬＥＤ７毎に各別に、又は、互いに隣合う所定数のＬＥＤ７の組毎に各別に、図示しないＬＥＤ駆動回路を介して、点灯及び消灯と点灯時の発光輝度とを制御することが可能となっている。これにより、各入射光発生源６ａ，６ｂは、それぞれが対面する光入射面２ａ，２ｂの長手方向での発光輝度の分布を制御することが可能となっている。

例えば、入射光発生源６ａを構成するＬＥＤ群のうち、該入射光発生源６ａに対面する光入射面２ａの１つ又は複数の特定の局所領域（光入射面２ａの長手方向の全長に比して短い長さの領域）に対向する１つ又は複数のＬＥＤ７だけを点灯させたり、各局所領域に対向するＬＥＤ７の点灯時の発光輝度を各局所領域毎に各別に制御することが可能である。入射光発生源６ｂについても同様である。

導光板２の厚み方向（Ｚ軸方向）の両面のうちの第１の面２s1（図１では上面）は、導光板２から面状の照明光を出射させる出射面とされており、この出射面２s1には、プリズム状の複数の凸条部８（出射面側凸条部）が形成されている。この出射面２s1に形成された複数の凸条部８は、それぞれＸ軸方向に延在し、且つＹ軸方向に並列している。この場合、Ｘ軸方向で見た各凸条部８の形状（各凸条部８の横断面形状）は、三角形状（もしくはこれに近似する形状）に形成されている。

より詳しくは、本実施形態では、Ｘ軸方向で見た各凸条部８の形状は、例えば図４に示すように、頂部に丸みを持たせた二等辺三角形状に形成されている。このため、各凸条部８の両側壁面８ａ，８ｂは、該凸条部８の幅（Ｙ軸方向の幅）が頂部側から裾側に向かって末広がりとなるように傾斜した傾斜面となっている。換言すれば、各凸条部８の両側壁面８ａ，８ｂは、それぞれの法線ベクトルのＹ軸方向成分が、逆向きとなる傾斜面となっている。そして、各凸条部８の両側壁面８ａ，８ｂ（傾斜面）の傾斜角度（Ｚ軸に垂直な平面に対する鋭角側の傾斜角度）は互いに同一となっている。

ここで、図１及び図２では、図示の便宜上、各凸条部８のサイズを導光板２に対して大きめに記載しているが、実際には、各凸条部８のサイズは微小である。具体的な一例（後述する実施例の面光源装置１）としては、Ｙ軸方向で隣合う凸条部８，８のピッチＰ１は、例えば５０μｍであり、各凸条部８の高さＨ１は、例えば１４．９０μｍである。また、両側壁面８ａ，８ｂの間の角度は、例えば１００°である。ピッチＰ１は、１０〜７０μｍの範囲、高さＨ１は１〜４０μｍの範囲、両側壁８ａ，８ｂの間の角度は、８０〜１３０°範囲で設定することが好ましい。

補足すると、図４では、凸条部８が、Ｙ軸方向に連続的に（間断なく）並んでいるが、Ｙ軸方向で隣合う凸条部８，８の間の箇所に平坦面（Ｚ軸方向に垂直な平坦面）が形成されていてもよい。

導光板２の厚み方向（Ｚ軸方向）の両面のうちの第２の面２s2（図１では下面）は、図５（ａ）に示すように、複数条の平坦面部９と複数条の溝部１１（反射面側溝部）とを混在させて形成した面となっている。以下、この面２s2をハイブリッドパターン形成面２s2という。なお、図１及び図２では、ハイブリッドパターン形成面２s2の上記平坦面部９及び溝１１の図示を省略している。

このハイブリッドパターン形成面２s2には、図５及び図６（ａ），（ｂ）に示すように、Ｘ軸方向に延在する複数条の平坦面部９がＹ軸方向に並列して形成されている。さらに詳細には、本実施形態では、ハイブリッドパターン形成面２s2には、図６（ｂ）に示すように、Ｘ軸方向に延在する複数（平坦面部９と同数）の凸条部１０がＹ軸方向に並列して形成されている。そして、その各凸条部１０の頂面が、平坦な部分としての平坦面部９となっている。

これらの平坦面部９（凸条部１０の頂面）は、Ｚ軸方向に垂直な同一平面上に存在するように設けられている。また、各凸条部１０（ひいては各平坦面部９）は、導光板２のＸ軸方向の全長にわたって連続的に延在している。

さらに、各凸条部１０は、そのＹ軸方向の幅（各凸条部１０の両側壁面の間の間隔）が、Ｘ軸方向で変化するように形成されている。より詳しくは、導光板２のＸ軸方向の全長の中央位置Ｘｃ（一対の光入射面２ａ，２ｂから等距離となる位置。以降、導光板２のＸ軸方向中央位置Ｘｃということがある）で各凸条部１０のＹ軸方向の幅が最小となると共に、そのＸ軸方向中央位置Ｘｃから、各光入射面２ａ，２ｂに近づくに伴い、各凸条部１０のＹ軸方向の幅、ひいては、各平坦面部９のＹ軸方向の幅が大きくなっていくように、各凸条部１０の側壁面の形状（Ｚ軸方向で見た形状）が形成されている。

この場合、本実施形態では、各凸条部１０（ひいては、各平坦面部９）は、該凸条部１０のＹ軸方向の幅の中央の位置でＹ軸方向に垂直な面と、導光板２のＸ軸方向中央位置ＸｃでＸ軸方向に垂直な面とに対して、それぞれ面対称の形状とされている。

また、本実施形態では、各平坦面部９のＹ軸方向の幅は、各光入射面２ａ，２ｂとＸ軸方向中央位置との間で、Ｘ軸方向の位置に対して、曲線状に変化するものとなっている。但し、各平坦面部９のＹ軸方向の幅が、各光入射面２ａ，２ｂとＸ軸方向中央位置Ｘｃとの間で、Ｘ軸方向の位置に対して直線状に変化するように、各凸条部１０の側壁面の形状が形成されていてもよい。

ここで、凸条部１０又は平坦面部９に関する具体的なサイズについて補足すると、図５では、図示の便宜上、平坦面部９のＹ軸方向の幅（凸条部１０の幅）を、導光板２の大きさに比して大きめに記載している。実際には、各平坦面部９のＹ軸方向の最大幅（Ｘ軸方向の両端の幅）は、例えば５０〜２００μｍの範囲の幅に設定され、最小幅（Ｘ軸方向中央位置Ｘｃでの幅）は、例えば０〜５０μｍの範囲の幅に設定される。また、隣合う平坦面部９，９の間のピッチ（Ｘ軸方向の間隔）は、例えば５０〜２００μｍの範囲で一定もしくはほぼ一定に設定される。また、各凸条部１０（ひいては、各平坦面部９）の形状及び大きさは、いずれの凸条部１０でも同一もしくはほぼ同一とされている。

ハイブリッドパターン形成面２s2のうちの平坦面部９が形成された領域以外の箇所、すなわち、Ｙ軸方向で隣合う凸条部１０，１０の間の凹み箇所と、Ｙ軸方向で最も端に位置する凸条部１０の側方箇所とに、Ｙ軸方向に延在する複数条の溝部１１がＸ軸方向に並列して形成されている。

各溝部１１は、図６（ａ），（ｂ）に示す如く、その横断面形状（Ｙ軸方向で見た形状）が、三角形状もしくはこれに近似する形状（例えば角部に丸みを持たせた三角形状）の溝部である。従って、各溝部１１のＸ軸方向の両側壁面１１ａ，１１ｂは、Ｙ軸方向に平行で、且つ、該溝部１１のＸ軸方向の幅が開口端側から底部に向かって狭くなるように傾斜した傾斜面１１ａ，１１ｂとなっている。換言すれば、各溝部１１の両側壁面１１ａ，１１ｂは、それぞれの法線ベクトルのＸ軸方向成分が互いに逆向きとなるように傾斜した傾斜面１１ａ，１１ｂとなっている。

なお、本実施形態では、図６（ａ）に示されるように、Ｘ軸方向で隣合う溝部１１，１１の開口端は、Ｘ軸方向に若干離れており、隣合う溝部１１，１１の開口端の間の箇所は、平坦面部９と平行な平坦面（平坦面部９から凹んだ平坦面）となっている。但し、溝部１１の開口端がＸ軸方向に連続的に連なるように溝部１１を形成して、隣合う溝部１１，１１の開口端の間に平坦面が存在しないようにしてもよい。

ここで、各溝部１１に関する具体的なサイズについて補足すると、図５では、図示の便宜上、各溝部１１のＸ軸方向の幅を、導光板２の大きさに比して大きめに記載している。実際には、各溝部１１のＸ軸方向の幅は、例えば２０〜１００μｍの範囲で、互いに同一もしくはほぼ同一の幅に設定される。また、Ｘ軸方向で隣合う溝部１１，１１の間のピッチＰ２（Ｘ軸方向の間隔。図６（ｂ）を参照）は、例えば５０〜２００μｍの範囲で、一定もしくはほぼ一定のピッチに設定される。

また、各溝部１１の深さＺ１（各溝部１１の開口端と底部との間のＺ軸方向の間隔。図６（ｂ）を参照）は、例えば６〜８μｍの範囲で、互いに同一もしくはほぼ同一の深さに設定される。この溝部１１の深さＺ１は、導光板２の厚さｔとの関係で言えば、該厚さｔに対するＺ１の比率Ｚ１／ｔは、例えば０．８〜１．２％の範囲内の比率に設定される。該比率Ｚ１／ｔは、０．１〜１０％、より好適には、０．５〜２％の範囲内で設定しておくことが望ましい。なお、本実施形態では、導光板２の厚さ（平均的な厚さ）は例えば０．７ｍｍとされている。

また、平坦面部９のＹ軸方向の幅が、前記したようにＸ軸方向で変化するように設定されているので、ハイブリッドパターン形成面２s2において、Ｙ軸方向の長さが導光板２の長さと同じで、且つ、Ｘ軸方向の長さが導光板２のＸ軸方向の全長に比して微小な所定長である方形状領域を想定した場合、その方形状領域内における溝部１１の形成領域（平坦面部９を除いた領域。以下、傾斜面形成領域という）の面積は、各光入射面２ａ，２ｂの位置で最小となり、各光入射面２ａ，２ｂから前記Ｘ軸方向中央位置Ｘｃに近づくに伴い、該面積は増加していく。なお、ここでの「面積」は、ＸＹ平面に投影して見た面積である。

ここで、以降の説明では、上記方形状領域のＸ軸方向の長さが例えば０．５ｍｍであるとし、この方形状領域内の上記傾斜面形成領域の面積の、所定の単位面積に対する比率を、傾斜面形成領域の面積比Ｒとして定義する。そして、上記所定の単位面積を、便宜上、例えばハイブリッドパターン形成面２s2の総面積（ＸＹ平面に投影して見た総面積）の１／２の面積とする。

このように面積比Ｒを定義した場合、本実施形態の導光板２における該面積比Ｒは、例えば、光入射面２ａ，２ｂの位置において０．０７％、Ｘ軸方向中央位置Ｘｃにおいて、０．７８％に設定される。面積比Ｒは、光入射面２ａ，２ｂの位置での面積比が０．０１〜０．１％の範囲内の値、Ｘ軸方向中央位置Ｘｃでの面積比が０．０５〜１％の範囲内の値となるように設定しておくことが望ましい。この場合、面積比Ｒは、平坦面部９のＹ軸方向の幅の、Ｘ軸方向での変化パターンに依存するので、該変化パターンの設定によって、光入射面２ａ，２ｂの位置と、Ｘ軸方向中央位置Ｘｃとにおける面積比Ｒを上記の如く設定することができる。

また、本実施形態では、平坦面部９と、溝部１１の開口端と間にはＺ軸方向に間隔Ｚ２（図６（ｂ）を参照）を有する。この間隔Ｚ２は、換言すれば、平坦面部９と、溝部１１の開口端と間に段差を形成する凸条部１０の両側壁面の高さである。そして、この間隔Ｚ２（以降、壁高さＺ２ということがある）は、例えば１〜３μｍの範囲内の間隔に設定される。壁高さＺ２は、７μｍよりも小さい値、好適には、５μｍよりも小さい値に設定することが望ましい。

なお、図６（ａ），（ｂ）に示した例では、ハイブリッドパターン形成面２s2に凸条部１０を形成して、平坦面部９と溝部１１の開口端との間に、凸条部１０の側壁により形成される段差を設けるようにした。但し、例えば図７に示す如く、平坦面部９と溝部１１の開口端とが同一平面上に位置するように（換言すれば、Ｚ２＝０となるように）、これらの平坦面部９及び溝部１１をハイブリッドパターン形成面２s2に形成するようにしてもよい。また、この場合においても、Ｘ軸方向で隣合う溝部１１，１１の開口端の間の平坦面は無くし、溝部１１がＸ軸方向に間断なく並ぶようにしてもよい。

各溝部１１の両側壁面である傾斜面１１ａ，１１ｂの傾斜角度に関しては、導光板２のＸ軸方向中央位置Ｘｃよりも光入射面２ａ寄りの各溝部１１については、互いに同一もしくはほぼ同一とされ、Ｘ軸方向中央位置Ｘｃよりも光入射面２ｂ寄りの各溝部１１についても、互いに同一もしくはほぼ同一とされている。そして、導光板２のＸ軸方向中央位置Ｘｃよりも光入射面２ａ側の溝部１１と、該Ｘ軸方向中央位置Ｘｃよりも光入射面２ｂ側の溝部１１とについては、Ｘ軸方向中央位置ＸｃでＸ軸方向に直交する面に対して面対称の関係となるように、光入射面２ａ側の溝部１１と、光入射面２ｂ側の溝部１１とが形成されている。

従って、光入射面２ａ側の溝部１１の傾斜面１１ａ，１１ｂのうちの光入射面２ａにより近い側の傾斜面１１ａの傾斜角度（Ｚ軸に垂直な面に対する傾斜角度）と、光入射面２ｂ側の溝部１１の傾斜面１１ａ，１１ｂのうちの光入射面２ｂにより近い側の傾斜面１１ｂの傾斜角度（Ｚ軸に垂直な面に対する傾斜角度）とが同一もしくはほぼ同一とされる。その傾斜角度は、例えば１〜３０°の範囲の角度に設定される。

同様に、光入射面２ａ側の溝部１１の傾斜面１１ａ，１１ｂのうちの光入射面２ｂにより近い側の傾斜面１１ｂの傾斜角度と、光入射面２ｂ側の溝部１１の傾斜面１１ａ，１１ｂのうちの光入射面２ａにより近い側の傾斜面１１ａの傾斜角度とが同一もしくはほぼ同一とされる。その傾斜角度は、例えば１〜６０°の範囲の角度に設定される。

各溝部１１の傾斜面１１ａ，１１ｂのそれぞれの傾斜角度（Ｚ軸に垂直な面に対する鋭角側の傾斜角度）は、互いに同一であってもよい。この場合には、各溝部１１の横断面形状は、いずれの溝部１１についても二等辺三角状の形状となる。

なお、導光板２の出射面２s1及びハイブリッドパターン形成面２s2の形状パターンは、それぞれに対応する成型面を有するスタンパ等の型を使用して導光板２の基体部と一体に成形される。

図１に戻って、前記反射シート３は、導光板２に入射された光のうち、導光板２のハイブリッドパターン形成面２s2から出射する光を反射する（導光板２の内部に戻す）ためのシートであり、図２に示すように、導光板２のハイブリッドパターン形成面２s2を覆うようにして、該ハイブリッドパターン形成面２s2に重合される。該反射シート３の材質は、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）である。

前記プリズムシート４は、導光板２の出射面２s1から出射する光の進行方向を、導光板２の正面方向（Ｚ軸方向）に近づけるためのシートであり、図２に示すように、導光板２の出射面２s1を覆うようにして該出射面２s1に重合される。

このプリズムシート４の厚み方向の両面のうち、導光板２の出射面２s1に重合される面（図１では下面）は、平坦面となっている。一方、プリズムシート４の導光板２と反対側の面（図１では上面）には、三角柱形状（又はこれに近似する形状）の複数条のプリズム機能部１２が形成されている。これらのプリズム機能部１２は、それぞれ、導光板２の出射面２s1の凸条部８の延在方向と同方向、すなわち、Ｘ軸方向に延在し、Ｙ軸方向に並列している。

なお、プリズムシート４の材質は、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）にアクリリル樹脂を積層したものである。また、Ｘ軸方向で見たプリズムシート４の各プリズム機能部１２の形状（各プリズム機能部１０の横断面形状）は、Ｘ軸方向で見た導光板２の凸条部８の形状と概ね同様の三角形形状（もしくはこれに近い形状）であり、隣合うプリズム機能部１０，１０の間のピッチは、１８〜５０μｍ程度、各プリズム機能部１０の高さは７〜３０μｍ程度、各プリズム機能部１０の両側壁面の間の角度は、８０〜１００°程度である。

補足すると、導光板２の出射面２s1にプリズムシート４が密着してしまうのを回避するために、導光板２の凸条部８の高さＨ１にばらつきをもたせたり、プリズムシート４の導光板２側の面４s2にマット処理を施すようにしてもよい。あるいは、導光板２とプリズムシート４との間に、密着防止シート、例えば低ヘイズ拡散シートを介在させるようにしてもよい。また、導光板２の隣合う凸条部８，８の間のピッチＰ１と、プリズムシート４の隣合うプリズム機能部１２，１２の間のピッチとは、導光板２とプリズムシート４との間の干渉を回避するために、互いに異なるピッチに設定しておくことが好ましい。

前記拡散シート５は、導光板２からプリズムシート４を通って出射する光を拡散させるためのシートであり、図２に示すように、プリズムシート４のプリズム機能部１２が形成された面を覆うようにして、該面に重合される。該拡散シート５の材質は、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）である。

以上が、本実施形態の面光源装置１の主要な構成要素であり、図２に示すように、反射シート３、導光板２、プリズムシート４、拡散シート５を、この順番で導光板２の厚み方向（Ｚ軸方向）に並べるように相互に重ね合わせ、また、導光板２の一対の光入射面２ａ，２ｂに入射光発生源６ａ，６ｂをそれぞれ対面させて配置することにより、面光源装置１の基本構造部が構成される。なお、この基本構造部は、図示しない筐体枠に組付けられ、該基本構造部の各要素が相互に固定される。

次に、本実施形態の面光源装置１の作動について説明する。

本実施形態では、入射光発生源６ａ，６ｂのそれぞれについて、互いに隣合う所定数のＬＥＤ７の組毎に、各組のＬＥＤ７の発光の駆動制御（点灯及び消灯の制御、並びに、点灯時の発光輝度の制御）が行なわれる。なお、各組のＬＥＤ７の個数は、各入射光発生源６ａ，６ｂのＬＥＤ７の全個数に比して十分に少ない個数である。

このとき、点灯させた各組のＬＥＤ７が発する光は、該ＬＥＤ７が対面する光入射面６ａ又は６ｂの局所域（光入射面６ａ又は６ｂのうちの、点灯させた各組のＬＥＤ７が対向する局所域）から導光板２に入射する。そして、導光板２に入射した光の多くは、導光板２の出射面２s1から直接的に出射するか、あるいは、ハイブリッドパターン形成面２s2から出射した後、反射シート３で反射されて導光板２に再び入射し、その後、出射面２s1から出射する。

この場合、ハイブリッドパターン形成面２s2の各溝部１１の傾斜面１１ａ，１１ｂは、導光板２の内部でハイブリッドパターン形成面２s2に向かって進行する光を、反射シート３側に出射させ、さらに、反射シート３で反射した光を出射面２s1に向かって進行させることを促進するように機能する。

加えて、各溝部１１の傾斜面１１ａ，１１ｂの傾斜面１１ａ，１１ｂは、Ｙ軸方向に平行な傾斜面であるので、ハイブリッドパターン形成面２s2の光入射面２ａ側の領域の溝部１１に該光入射面２ａから進行した光や、ハイブリッドパターン形成面２s2の光入射面２ｂ側の領域の溝部１１に該光入射面２ｂから進行した光が、該溝部１１において、Ｘ軸方向もしくはこれに近い方向から大きくずれた方向に散乱してしまうのが抑制される。

また、導光板２の出射面２s1に形成された凸条部８は、該出射面２s1から出射する光をＸ軸方向で見たときに（ＹＺ平面に投影して見たときに）、該出射光の進行方向をＺ軸方向もしくはこれに近い方向（Ｘ軸周りの角度成分が“０”もしくはこれに近いものとなる方向）に指向させるように機能する。このため、出射面２s1から出射する光の進行方向は、Ｘ軸方向で見たときに（ＹＺ平面に投影して見たときに）、Ｚ軸方向もしくはこれに近い方向からずれ難くなる。換言すれば出射面２s1から出射する光の進行方向のベクトル（該光の速度ベクトル）のＹ軸方向成分の大きさが“０”もしくはこれに近いものとなる。

この結果、導光板２をＺ軸方向で見たときに、ＬＥＤ７から導光板２に入射した光の多くは、Ｘ軸方向もしくはそれに近い方向に進行して、出射面２s1から出射することなる。すなわち、ＬＥＤ７から導光板２に入射した光は、導光板２をＺ軸方向で見た場合に、Ｘ軸方向もしくはこれに近い方向に高い直進性で進行して、出射面２s1から出射することとなる（この直進性についての検証結果については後述する）。

なお、導光板２の出射面２s1から出射する光の進行方向のベクトルは、それをＹ軸方向で見た場合（ＸＺ平面に投影して見た場合）には、Ｚ軸方向から傾斜した方向のベクトルとなる。

上記の如く導光板２の出射面２s1から出射した光は、次に、プリズムシート４と拡散シート５とを透過て、該拡散シート５から出射する。

このとき、プリズムシート４では、該プリズムシート４を透過した光の進行方向がＺ軸方向（導光板２の正面方向）もしくはそれに近い方向に揃うように、導光板２の出射面２s1から出射した光の進行方向が概ねＹ軸周り方向で偏向される。そして、プリズムシート４を透過した光は、拡散シート５である程度拡散された後、面状の照明光として拡散シート５から出射する。

本実施形態の面光源装置１は、以上の如き作動によって、面状の照明光を出射する。そして、この面状の照明光は、例えば液晶ディスプレイのバックライトの照明光として利用される。

この場合、前記した如く、導光板２をＺ軸方向で見た場合に、導光板２に入射した光は、Ｘ軸方向もしくはこれに近い方向に高い直進性で進行するので、各組のＬＥＤ７を点灯させたとき、その組のＬＥＤ７から導光板２に入射した光は、そのＹ軸方向の幅が、概ね一定に保たれたまま導光板２の出射面２s1から出射する。従って、各組のＬＥＤ７から導光板２に入射した光は、基本的には、導光板２の出射面２s1のうち、その組のＬＥＤ７に対向し、且つ、Ｙ軸方向にほぼ一定の幅を有する領域から出射する光を分担するものとなる。

また、入射光発生源６ａのＬＥＤ７が発光する光は、光入射面２ａ，２ｂのうちの光入射面２ａから導光板２に入射し、入射光発生源６ｂのＬＥＤ７が発光する光は、光入射面２ａ，２ｂのうちの光入射面２ｂから導光板２に入射するので、導光板２の出射面２s1のうちの光入射面２ａ寄りの領域から出射する光を、主に、入射光発生源６ａのＬＥＤ７が発光する光によって分担し、導光板２の出射面２s1のうちの光入射面２ｂ寄りの領域から出射する光を、主に、入射光発生源６ｂのＬＥＤ７が発光する光によって分担するようにすることとなる。

このため、本実施形態の面光源装置１では、入射光発生源６ａ，６ｂの各組のＬＥＤ７が発光する光は、導光板２の出射面２s1のうち、それぞれの組に対応した領域から出射する光を分担することととなる。そして、この場合、隣合う領域同士の重なり部分を十分に小さなものとすることができる。

この結果、入射光発生源６ａ，６ｂのＬＥＤ７の各組毎に、各組のＬＥＤ７の発光駆動を制御することによって、ローカルディミングを行なうことができることとなる。

例えば、導光板２の厚み方向（Ｚ軸方向）で面光源装置１の出射面としての拡散シート５の表面（図１では拡散シート５の上面）を見た場合に、図３に示すように、図中に二点鎖線で区画された面光源装置１の出射面の複数の領域において、各領域毎に、その領域内での出射光の輝度を制御できることとなる。この場合、図３では、面光源装置１の出射面（拡散シート４の表面）のうち、白色部分は、明るい部分を示し、グレー部分は、その色が濃いほど、より暗い部分として示している。

次に、本実施形態の面光源装置１の光学的特性についての検証結果を説明する。

本願発明者は、前記した実施形態の構造を有する面光源装置１の実施例品を作製し、その実施例製品の光学的特性に関するいくつかの検証試験（第１−１〜第１−４の検証試験）を行なった。また、これと比較するための比較例品も作製し、その比較例品の光学的特性についても検証試験を行なった。

ここで、以下の第１−１〜第１−４の検証試験で作成した実施例品の導光板２のハイブリッドパターン形成面２s2の形状パターンは、図６（ａ），（ｂ）に示したものである。また、比較例品は、導光板の厚み方向の両面の構造を実施例品と異なるものとした。具体的には、比較例品では、導光板の厚み方向の両面のうちの出射面を鏡面状の平坦面とし、その出射面と反対側の面（反射シート側の面）には、導光板の厚み方向（Ｚ軸方向）で見たときの形状が概略円形となるような複数のドットを点在させて形成した。さらに比較例品では、プリズムシートのプリズム機能部が形成された面に重合させる拡散シート（面光源装置の出射面を構成する拡散シート）に加えて、導光板の出射面とプリズムシートとの間にも拡散シートを介在させた。比較例品の上記以外の構成は、実施例品と同じである。

第１−１の検証試験では、実施例の面光源装置１において、入射光発生源６ａ，６ｂのうちの一方の入射光発生源（例えば６ａ）の一組のＬＥＤ７（ローカルディミングにおける１つの領域に対応するＬＥＤ７の組）だけを点灯させた状態で、面光源装置１の出射面（拡散シート５の表面）における出射光の輝度分布を測定した。そして、比較例の面光源装置についても、第１−１の検証試験を上記と同様に行なった。

この第１−１の検証試験によって得られた、実施例での観測結果と、比較例での観測結果とをそれぞれ図８（ａ），（ｂ）に示す。これらの図８（ａ）は、面光源装置１の出射面での出射光の輝度分布を、横軸をＹ軸方向（光入射面２ａ，２ｂの長手方向）、縦軸をＸ軸方向（光入射面２ａ，２ｂに垂直な方向）とする座標平面上において等高線状に表したものである。図８（ｂ）についても同様である。

この場合、図８（ａ），（ｂ）におけるＹ１で示すＹ軸方向の位置が、点灯させたＬＥＤ７の組の中心位置を示している。そして、図中の等高線（同一輝度の線）は、Ｙ軸方向の位置が図中のＹ１となる縦ラインに近いほど、出射光の輝度が高いことを示している。なお、Ｘ軸方向の各位置での輝度は、実施例及び比較例のそれぞれにおいて、Ｙ軸方向の位置が図中のＹ１となる縦ライン上での輝度に対する相対値である。

また、図８（ａ），（ｂ）において、Ｘ軸方向の位置がＸ１となる横ライン上でのＹ軸方向の輝度分布を表すグラフを図９に示した。

図８（ｂ）を参照して判るように、比較例では、同一輝度の線は、光入射面からＸ軸方向に離れていくに伴い、顕著にＹ軸方向に広がっていくものとなっている。さらに、図９に見られる如く、比較例では、Ｙ軸方向での出射光の輝度分布（山型の分布）が、裾幅の広い分布となっている。このことから、比較例では、導光板２に入射した光は、Ｙ軸方向に拡散して面光源装置の出射面から出射することが判る。

これに対して、図８（ａ）を参照して判るように、実施例では、同一輝度の線が、概ねＹ軸方向に延在するものとなっている。さらに、図９に見られる如く、実施例では、Ｙ軸方向での出射光の輝度分布（山型の分布）が、比較例に比して裾幅の狭い分布となっている。例えば、出射光の輝度（相対値）が０．５以上となるＹ軸方向の幅は、実施例では、比較例の１／３程度の幅となっている。このことから、実施例では、導光板に入射した光を、Ｙ軸方向にさほど拡散させずに、Ｘ軸方向に高い直線性で進行させ、面光源装置１の出射面から出射させることができることが判る。

次に、第１−２の検証試験では、面光源装置１の実施例品において、第１−１の検証試験と同様に、入射光発生源６ａ，６ｂのうちの一方の入射光発生源の一組のＬＥＤ７だけを点灯させ、且つ、プリズムシート４及び拡散シート５を取外した状態で、導光板２の出射面２s1を見る方向と、その方向から導光板２の出射面２s1を見たときの出射光の輝度との関係を測定した。そして、比較例品についても、第１−２の検証試験を上記と同様に行なった。

この第１−２の検証試験によって得られた、実施例での観測結果と、比較例での観測結果とをそれぞれ図１０（ａ），（ｂ）に示す。これらの図１０（ａ）は、図中に示す円Ｃの円周方向をＺ軸周り（導光板の厚み方向の軸周り）の方位角（以下、円周方向座標方位角という）、該円Ｃの径方向を、Ｚ軸方向とＺ軸周りの各角度方向とに平行な面に垂直な軸周りでの方位角（以下、径方向座標方位角という）とする座標系において、それらの各方位角に対応する方向から見た出射光の輝度分布を等高線状に表したものである。図１０（ｂ）についても同様である。

この場合、図１０（ａ），（ｂ）において、図中の等高線（同一輝度の線）は、それぞれ、参照符号Ａａ，Ａｂで示す部分に近いほど、出射光の輝度が高いことを示している。なお、ここでの輝度は、実施例及び比較例のそれぞれにおける出射光の最大輝度に対する相対値である。また、図１０（ａ），（ｂ）では、上記円周方向座標方位角は、Ｙ軸方向の方位角を０°（又は１８０°）とし、Ｘ軸方向の方位角を９０°（又は２７０°）としている。また、上記径方向座標方位角は、Ｚ軸方向の方位角を０°とすると共に、光を入射する光入射面側を負の方位角、反対側を正の方位角とする。

また、図１０（ａ），（ｂ）において、円周方向座標方位角を、９０°に一致させた場合における出射光の輝度の、径方向座標方位角（この場合、Ｙ軸周りの方位角）に対する分布特性（配光特性）を表すグラフを図１１に示した。

図１０（ｂ）を参照して判るように、比較例では、出射光の輝度が最大（ピーク値）となる方位角は、実施例とほぼ同等であるが、出射光の輝度が低くなるに伴い、等高線（同一輝度の線）の間隔が、広がる傾向がある。そして、図１１を参照して判るように、出射光の輝度が比較的高いものとなる径方向座標方位角（Ｙ軸周りの方位角）の範囲が比較的広いものとなる。このことから、比較例では、導光板から出射する光の進行方向が、ばらつきやすく、特定の方向からずれる光の量が多くなりやすいことが判る。

これに対して、図１０（ａ）を参照して判るように、実施例では、出射光の輝度が比較的高い領域での等高線（同一輝度の線）の間隔が、比較例に比して狭い間隔に保たれる傾向がある。そして、図１１を参照して判るように、出射光の輝度が比較的高いものとなる径方向座標方位角（Ｙ軸周りの方位角）の範囲が比較例に比べて、狭いものとなる。例えば、輝度（相対値）が０．５以上となる径方向座標方位角（Ｙ軸周りの方位角）の範囲は、比較例では、概ね３０°〜８０°程度の範囲（約５０°幅の角度範囲）であるが、実施例では、概ね４０°〜８０°程度（約４０°幅の角度範囲）の範囲となる。このことから、実施例では、導光板２から出射する光の進行方向が、特定の方向に集中しやすい（指向性が高い）ことが判る。

次に、第１−３の検証試験では、面光源装置１の実施例品において、プリズムシート４及び拡散シート５を導光板２に重ね合わせた状態で、第１−２の検証試験と同様の測定を行なった。そして、比較例品についても、第１−３の検証試験を上記と同様に行なった。なお、この場合に測定した輝度は、拡散シート５から出射する光の輝度（相対値）である。

この第１−３の検証試験によって得られた、実施例での観測結果と、比較例での観測結果とをそれぞれ図１２（ａ），（ｂ）に示す。これらの図１２（ａ），（ｂ）は、図１０（ａ），（ｂ）に示したものと同様に、円周方向座標方位角及び径方向座標方位角に対する出射光の輝度分布を表したものである。なお、図１２（ａ），（ｂ）においては、図中の等高線（同一輝度の線）は、それぞれ、参照符号Ｂａ，Ｂｂで示す部分に近いほど、出射光の輝度が高いことを示している。

また、図１２（ａ），（ｂ）において、円周方向座標方位角を、９０°に一致させた場合における出射光の輝度の、径方向座標方位角（この場合、Ｙ軸周りの方位角）に対する分布特性（配光特性）を表すグラフを図１３に示した。

図１２（ａ），（ｂ）及び図１３を参照して判るように、実施例及び比較例のいずれにおいても、プリズムシート及び拡散シートを備えた場合には、それらを備えない場合（第１−２の検証試験の場合）に比べて、出射光の輝度がピーク値となる径方向座標方位角は０°（Ｚ軸方向）により近づくものとなる。

一方、図１３に見られるように、径方向座標方位角（Ｙ軸周りの方位角）に対する輝度分布（配光特性）では、輝度が比較的高いものとなる径方向座標方位角（Ｙ軸周りの方位角）の範囲が、比較例よりも実施例の方が広がる。例えば、輝度（相対値）が０．５以上となる、径方向座標方位角（Ｙ軸周りの方位角）の範囲は、比較例では、概ね−３５°〜４５°程度の範囲（約８０°幅の角度範囲）であるが、実施例では、概ね−３０°〜５５°程度の範囲（約８５°幅の角度範囲）となる。

これらのことから、実施例では、プリズムシート４及び拡散シート５を備えることによって、拡散シート５から出射する光の進行方向がＺ軸方向に近づくようにしつつ、Ｙ軸周り方向の視野角を比較例に比べて広げることができることが判る。

次に、第１−４の検証試験では、面光源装置１の実施例品において、入射光発生源６ａ側の一組のＬＥＤ７と、入射光発生源６ｂ側の一組のＬＥＤ７であって、Ｙ軸方向の位置が入射光発生源６ａ側の一組のＬＥＤ７と同一となるものとを点灯させ、且つ、プリズムシート４及び拡散シート５を導光板２に重ね合わせた状態で、第１−３の検証試験と同様の測定を行なった。そして、比較例品についても、第１−４の検証試験を上記と同様に行なった。

この第１−４の検証試験によって得られた、実施例での観測結果と、比較例での観測結果とを基に、第１−２検証試験の図１１又は第１−３検証試験の図１３と同様のグラフ（円周方向座標系方位角を９０°とした場合の径方向座標系方位角（Ｙ軸周りの方位角）に対する輝度分布を表すグラフ）を作成し、それを図１４に示した。

図１４に見られるように、実施例及び比較例のいずれにおいても、入射光発生源６ａ側と入射光発生源６ｂ側との両側のＬＥＤ７を点灯させることで、出射光の輝度がピーク値となる径方向座標方位角はほぼ０°（Ｚ軸方向）になる。

そして、径方向座標方位角（Ｙ軸周りの方位角）に対する輝度分布（配光特性）において、輝度が比較的高いものとなる径方向座標方位角（Ｙ軸周りの方位角）の範囲が、比較例よりも実施例の方が広いものとなる。例えば、輝度（相対値）が０．５以上となる、径方向座標方位角（Ｙ軸周りの方位角）の範囲は、比較例では、概ね−４５°〜４５°程度の範囲（約９０°幅の角度範囲）であるが、実施例では、概ね−５５°〜５５°程度の範囲（約１１０°の角度範囲）となる。

このことから、実施例の面光源装置１では、入射光発生源６ａ側と入射光発生源６ｂ側との両側のＬＥＤ７を点灯させることで、拡散シート５から出射する光の進行方向がＺ軸方向もしくはこれに近い方向に集中させ、また、Ｙ軸周り方向の視野角を比較例に比べて広げることができることが判る。

以上の如く、本発明を適用した面光源装置１によれば、導光板２、反射シート３、プリズムシート４、及び拡散シート５を重ね合わせ、また、導光板２の一対の入射面２ａ，２ｂだけに入射光発生源６ａ，６ｂを対面配置させた簡素な構造でローカルディミングを実現できると共に、拡散シート５から外部に出射する光の方向が特定方向に集中し過ぎないようにして、Ｙ軸周り方向の視野角を高めることができる面状照明光を出射させることができる。

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態を図１５〜図２７を参照して説明する。なお、第２実施形態は、第１実施形態のものと一部の構成だけが相違するので、その相違点を中心に説明し、第１実施形態と同一の構成については、詳細な説明を省略する。

図１５及び図１６に示すように、本実施形態の面光源装置２１は、導光板２、反射シート３、２枚のプリズムシート２２，２４、拡散シート５、及び一対の入射光発生源６ａ，６ｂを備える。

これらの構成要素のうち、導光板２、反射シート３、拡散シート５及び一対の入射光発生源６ａ，６ｂは、第１実施形態のものと同じである。従って、これらについては、第１実施形態と同一の参照符号を付し、説明を省略する。なお、導光板２のハイブリッドパターン形成面２s2の形状パターンは、第１実施形態の場合と同様に、図６（ａ），（ｂ）に示したものと、図７に示したものとのいずれでもよい。また、Ｘ軸方向で隣合う溝部１１，１１の間の平坦部を省略してもよい。

一方、本実施形態の面光源装置２１は、導光板２の出射面２s1から出射する光の進行方向を、概ね導光板２の正面方向（Ｚ軸方向）に集光させるためのプリズムシートとして、２枚のプリズムシート２２，２４を備えており、これらのプリズムシート２２，２４が、図１６に示すように、導光板２の出射面２s1を覆うようにして該出射面２s1に２段重ねで重合される。より詳しくは、導光板２の出射面２s1にプリズムシート２２が重合され、さらに、このプリズムシート２２の導光体２の厚み方向の両面のうちの導光板２と反対側の面２２s1にプリズムシート２４が重合される。

導光板２に直接的に重合されるプリズムシート２２にあっては、その厚み方向の両面のうち、導光板２の出射面２s1に重合される面２２s2（図１では下面）は、平坦面となっている。一方、プリズムシート２２の導光板２と反対側の面２２s1（図１では上面）には、複数条のプリズム機能部２３が形成されている。このプリズムシート２２のプリズム機能部２３は、それぞれ、Ｘ軸方向に対して所定角度だけ傾斜した方向に延在し、且つ、その延在方向と直交する方向（当該延在方向からＺ軸周りに９０°回転した方向）に並列している。そして、各プリズム機能部２３は、その横断面形状（延在方向に直交する断面での形状）が三角形状もしくはこれに近似する形状とされている。

また、プリズムシート２２に重合されるプリズムシート２４にあっては、その厚み方向の両面のうち、プリズムシート２２に重合される面２３s2（図１では下面）は、平坦面となっている。一方、プリズムシート２４のプリズムシート２２と反対側の面（図１では上面）には、複数条のプリズム機能部２５が形成されている。このプリズムシート２４のプリズム機能部２５は、プリズムシート２２のプリズム機能部２３をＺ軸周りに９０°回転させたものと同様の配列で設けられている。

すなわち、プリズムシート２４のプリズム機能部２５は、プリズムシート２２のプリズム機能部２３の並列方向に延在し、且つ、該プリズム機能部２３の延在方向に並列している。そして、プリズムシート２４のプリズム機能部２５は、プリズム機能部２３と同様に、その横断面形状（延在方向に直交する断面での形状）が三角形状もしくはこれに近似する形状とされている。

なお、プリズムシート２２，２４の材質は、第１実施形態のプリズムシート４と同じである。また、プリズムシート２２の各プリズム機能部２３の高さは、例えば、７〜３０μｍの範囲内の高さ、隣合うプリズム機能部２３，２３の間のピッチは、１８〜５０μｍの範囲内のピッチ程度である。これは、プリズムシート２４についても同様である。

また、本実施形態の例では、プリズムシート２２のプリズム機能部２３の延在方向がＸ軸方向に対して傾斜する角度は、図１７に示すようにＸ軸方向から時計周り方向に４５°だけ傾斜した角度に設定されている。そして、プリズムシート２４のプリズム機能部２５の延在方向の傾斜角度は、プリズムシート２２のプリズム機能部２３の延在方向の傾斜角度からさらに９０°だけ時計周り方向に回転させた角度、すなわち、Ｘ軸方向から時計周り方向に１３５°（反時計周り方向に４５°）だけ傾斜させた角度に設定されている。

なお、プリズムシート２２のプリズム機能部２３の延在方向を、Ｘ軸方向から反時計周り方向に４５°だけ傾斜させ、プリズムシート２４のプリズム機能部２５の延在方向を、Ｘ軸方向から時計周り方向に４５°だけ傾斜させるようにしてもよい。

プリズム機能部２３，２５の傾斜角度は、それぞれ、上記の角度が好適であるが、プリズム機能部２３，２５の延在方向が互いに直交している限り、その他の傾斜角度であってもよい。例えば、図１８に示すように、プリズムシート２２のプリズム機能部２３と、プリズムシート２４のプリズム機能部２５とのうちの一方（図示例では、プリズム機能部２３）がＸ軸方向に延在し、他方（図示例では、プリズム機能部２５）がＹ軸方向に延在するようにしてもよい。

補足すると、導光板２の出射面２s1に重合するプリズムシート２２が該出射面２s1に密着してしまうのを回避するために、第１実施形態に関して補足した場合と同様の対策（マット処理等）を施しておくことが好ましい。

以上が、本実施形態の面光源装置２１の主要な構成要素であり、図１６に示すように、反射シート３、導光板２、プリズムシート２２，２４、拡散シート５を、この順番で導光板２の厚み方向（Ｚ軸方向）に並べるように相互に重ね合わせ、また、導光板２の一対の光入射面２ａ，２ｂに入射光発生源６ａ，６ｂをそれぞれ対面させて配置することにより、面光源装置２１の基本構造部が構成される。なお、この基本構造部は、図示しない筐体枠に組付けられ、該基本構造部の各要素が相互に固定される。

次に、本実施形態の面光源装置２１の作動について説明する。

本実施形態の面光源装置２１の導光板２は、第１実施形態のものと同じであるので、入射光発生源６ａ，６ｂのそれぞれのＬＥＤ７から導光板２に入射した光は、導光板２をＺ軸方向で見た場合に、Ｘ軸方向もしくはこれに近い方向に高い直進性で進行して、出射面２s1から出射することとなる。

そして、本実施形態では、導光板２の出射面２s1から出射した光は、次に、プリズムシート２２，２４と拡散シート５とを透過して、該拡散シート５から出射する。

このとき、導光板２の出射面２s1から出射した光が、２枚のプリズムシート２２，２４を通ることによって、Ｘ軸周り方向及びＹ軸周り方向の両軸周り方向で偏向され、プリズムシート２２，２４を透過した光の進行方向がＺ軸方向（導光板２の正面方向）もしくはそれに近い方向に揃う。そして、プリズムシート２２，２４を透過した光は、拡散シート５である程度拡散された後、面状の照明光として拡散シート５から出射する。

本実施形態の面光源装置２１は、以上の如き作動によって、面状の照明光を出射する。そして、この面状の照明光は、例えば液晶ディスプレイのバックライトの照明光として利用される。

次に、本実施形態の面光源装置２１の光学的特性についての検証結果を説明する。

本願発明者は、本実施形態の構造を有する面光源装置２１の実施例品を作製し、その実施例製品の光学的特性に関するいくつかの検証試験（第２−１〜第２−３の検証試験）を行なった。また、これと比較するための比較例品も作製し、その比較例品の光学的特性についても検証試験を行なった。

ここで、第２−１〜第２−３の検証試験で作成した実施例品は、導光板２のハイブリッドパターン形成面２s2の形状が、図６（ａ），（ｂ）に示したものである。また、この実施例品におけるプリズムシート２２，２４のそれぞれプリズム機能部２３，２４の配置パターンは、図１７に示したパターンである。

一方、本実施形態に関する検証試験で作成した比較例品では、導光板の厚み方向の両面の構造を実施例品と異なるものとした。具体的には、比較例品の導光板は、第１実施形態に関する検証試験で作成した比較例品と同じものとした。さらにこの比較例品では、２枚のプリズムシートのうちの、導光板と反対側のプリズムシートに重合させる拡散シート（面光源装置の出射面を構成する拡散シート）に加えて、導光板側のプリズムシートと、該導光板の出射面との間にも拡散シートを介在させた。また、比較例品における２枚のプリズムシートのそれぞれのプリズム機能部の配置パターンは、図１８に示したものと同様のパターンとした。本実施形態に関する検証試験における比較例品は、上記以外の構成は、上記実施例品と同じである。

第２−１の検証試験では、実施例の面光源装置２１において、入射光発生源６ａ，６ｂのうちの一方の入射光発生源（例えば６ａ）の一組のＬＥＤ７（ローカルディミングにおける１つの領域に対応するＬＥＤ７の組）だけを点灯させた状態で、面光源装置２１の出射面（拡散シート５の表面）における出射光の輝度分布を測定した。そして、比較例の面光源装置についても、第２−１の検証試験を上記と同様に行なった。

この第２−１の検証試験によって得られた、実施例での観測結果と、比較例での観測結果とをそれぞれ図１９（ａ），（ｂ）に示す。これらの図１９（ａ），（ｂ）は、第１実施形態に関する図８（ａ），（ｂ）と同様に、面光源装置の出射面での出射光の輝度分布（相対的な輝度分布）を等高線状に表したものである。

図１９（ｂ）を参照して判るように、比較例では、同一輝度の線は、光入射面からＸ軸方向に離れていくに伴い、顕著にＹ軸方向に広がっていくものとなっている。

これに対して、図１９（ａ）を参照して判るように、実施例では、同一輝度の線が、概ねＹ軸方向に延在するものとなっている。このことから、本実施形態の実施例においては、導光板２に入射した光を、Ｙ軸方向にさほど拡散させずに、Ｘ軸方向に高い直線性で進行させ、面光源装置２１の出射面から出射させることができることが判る。

次に、第２−２の検証試験では、面光源装置２１の実施例品において、入射光発生源６ａ，６ｂのうちの一方の入射光発生源の一組のＬＥＤ７だけを点灯させ、且つ、プリズムシート２２，２４及び拡散シート５を取外した状態で、導光板２の出射面２s1を見る方向と、その方向から導光板２の出射面２s1を見たときの出射光の輝度との関係を測定した。そして、比較例品についても、第２−２の検証試験を上記と同様に行なった。

さらに第２−３の検証試験では、面光源装置２１の実施例品において、入射光発生源６ａ，６ｂのうちの一方の入射光発生源の一組のＬＥＤ７だけを点灯させた状態で、面光源装置２１の出射面（拡散シート５の表面）を見る方向と、その方向から面光源装置２１の出射面を見たときの出射光の輝度との関係を測定した。そして、比較例品についても、第２−３の検証試験を上記と同様に行なった。

上記第２−２の検証試験によって得られた測定結果のうち、第１実施形態に係わる前記第１−２の検証試験に関して説明した前記円周方向座標方位角を、９０°に一致させた場合における出射光の輝度（Ｙ軸方向で見た出射光の輝度）の、径方向座標方位角（Ｙ軸周りの方位角）に対する分布特性（配光特性）を表すグラフを図２０に示した。

同様に上記第２−３の検証試験によって得られた測定結果のうち、前記円周方向座標方位角を、９０°に一致させた場合における出射光の輝度（Ｙ軸方向で見た出射光の輝度）の、径方向座標方位角（Ｙ軸周りの方位角）に対する分布特性を表すグラフを図２１に示した。

なお、図２０及び図２１における縦軸の輝度は、実際の輝度値である。

図２０及び図２１を参照して判るように、実施例では、導光板２の出射面２s1あるいは面光源装置１の出射面から出射する光は、Ｙ軸方向で見たときに、比較例に較べて、特定の方向に対する集光性（指向性）が高いことが判る。

次に、第２−４の検証試験では、面光源装置２１の実施例品において、入射光発生源６ａ側の一組のＬＥＤ７と、入射光発生源６ｂ側の一組のＬＥＤ７であって、Ｙ軸方向の位置が入射光発生源６ａ側の一組のＬＥＤ７と同一となるものとを点灯させた状態で、上記２−３の検証試験と同様の測定を行なった。

この検証試験によって得られた測定結果のうち、前記円周方向座標方位角を、９０°に一致させた場合における出射光の輝度（Ｙ軸方向で見た出射光の輝度）の、径方向座標方位角（Ｙ軸周りの方位角）に対する分布特性（配光特性）を表すグラフを図２２に実線で示した。なお、図２２における縦軸の輝度は、最大輝度（ピーク値）に対する相対値である。また、図２２には、入射光発生源６ａ，６ｂの一方側の一組のＬＥＤ７だけを点灯させた場合の測定結果（図２１に示した実施例の測定結果）を二点鎖線で併記した。

図２２を参照して判るように、Ｙ軸方向で見た輝度分布（径方向座標方位角（Ｙ軸周りの方位角）に対する輝度分布（配光特性））において、輝度が比較的高いものとなる径方向座標方位角（Ｙ軸周りの方位角）の範囲は、入射光発生源６ａ，６ｂの両方のＬＥＤ７を点灯させた場合（両側点灯の場合）には、入射光発生源６ａ，６ｂの片方のＬＥＤ７だけを点灯させた場合（片側点灯の場合）に較べて広がることが判る。例えば、輝度（相対値）が０．５以上となる、径方向座標方位角（Ｙ軸周りの方位角）の範囲は、片側点灯の場合には、概ね−５°〜１５°程度の範囲（約２０°幅の角度範囲）であるが、両側点灯の場合には、概ね−１５°〜１５°程度の範囲（約３０°の角度範囲）に広がっている。

このことから、実施例の面光源装置２１では、入射光発生源６ａ側と入射光発生源６ｂ側との両側のＬＥＤ７を点灯させることで、面光源装置２１が出射する面状の照明光のＹ軸周り方向の視野角を、片側点灯の場合よりも、広げることができることが判る。

以上の如く、本発明を適用した面光源装置２１によれば、導光板２、反射シート３、プリズムシート２２，２４、及び拡散シート５を重ね合わせ、また、導光板２の一対の入射面２ａ，２ｂだけに入射光発生源６ａ，６ｂを対面配置させた簡素な構造でローカルディミングを実現できると共に、拡散シート５から外部に出射する光（面状の照明光）の、Ｙ軸周り方向の視野角を適切な広さに確保し得る面状照明光を出射させることができる。

次に、本願発明者は、面光源装置２１におけるプリズムシート２２，２４のそれぞれのプリズム機能部２３，２５の配置パターン（以降、プリズムシートパターンという）や、導光板２のハイブリッドパターン形成面２s2の形状パターン（以降、ハイブリッドパターンという）と、面光源装置２１の光学的特性との関係についても、いくつかの検証試験（第２−５〜２−８の検証試験）も行なった。以下に、これらの検証試験について説明する。

まず、第２−５の検証試験では、プリズムシートパターンとハイブリッドパターンとの組合せが互いに異なる４種類の面光源装置２１を作製した。この場合、作製した４種類の面光源装置２１の実施例品うちの２種類は、プリズムシートパターンが図１７に示したパターンのもの、他の２種類は、プリズムパターンが図１８に示したパターンのものである。また、プリズムシートパターンが図１７に示したパターンである２種類の面光源装置２１と、プリズムシートパターンが図１８に示したパターンである２種類の面光源装置２１とは、各々、ハイブリッドパターンが、図６（ａ），（ｂ）に示したものと、図７に示したものとの２種類である。

そして、これらの４種類の面光源装置２１の各実施例品について、前記第２−１の検証試験と同様の検証試験を実施し、面光源装置２１の出射面（拡散シート５の表面）から出射する光の輝度分布を観測した。その観測結果を図２３（ａ）〜（ｄ）に示す。

また、図２３（ａ）〜（ｄ）において、Ｘ軸方向の位置がＸ１となる横ライン上でのＹ軸方向の輝度分布を表すグラフを図２４に示した。

図２３（ａ）〜（ｄ）を参照して判るように、いずれの面光源装置２１においても、基本的には、導光板２に入射した光は、Ｘ軸方向に高い直線性で進行して、面光源装置２１の出射面から出射する。そして、図２４を参照して判るように、Ｙ軸方向での出射光の輝度分布は、プリズムシートパターンが図１８に示したパターンである場合よりも、図１７に示したパターンである場合の方が、裾幅の狭い分布となり、ハイブリッドパターンが図７に示したものであるよりも、図６（ａ），（ｂ）に示したものの方が、裾幅の狭い分布となっている。

このことから、Ｘ軸方向での光の直進性を高める上では、プリズムシートパターンは、図１８に示したパターンよりも図１７に示したパターンの方が好ましく、また、ハイブリッドパターンは、図７のものよりも、図６（ａ），（ｂ）に示すものの方が好ましいと考えられる。

次に、第２−６の検証試験では、プリズムシートパターンが互いに異なる複数種類の面光源装置２１を作製し、プリズムシートパターンと、面光源装置２１の出射面（拡散シート５の表面）から出射する光の輝度との関係を観測した。

より詳しくは、プリズムシートパターンが互いに異なる各種類の面光源装置２１について、所定のＸ軸方向位置（例えば、図２３（ａ）〜（ｄ）に示したＸ１の位置）で面光源装置２１の出射面から出射する光の最大輝度を測定した。ここで、各種類の面光源装置２１は、プリズムシート２２，２４のそれぞれのプリズム機能部２３，２４の延在方向を互いに直交する方向に保ちつつ、それらの延在方向の傾斜角度（Ｘ軸方向又はＹ軸方向に対する傾斜角度）を互いに異なる角度に設定したものである。

この測定により得られたグラフを図２５に示す。この図２５の横軸の「プリズムシートのプリズム角度」というのは、プリズムシート２２，２４のうちの導光板２側のプリズムシート２２のプリズム機能部２３の延在方向のＸ軸方向に対する時計周り方向の傾斜角度を意味する。なお、拡散シート５側のプリズムシート２４のプリズム機能部２４の延在方向は、プリズムシート２２のプリズム機能部２３の延在方向から９０°だけ時計周り方向に回転させた方向である。

また、図２５の縦軸の輝度は、プリズムシートのプリズム角度が０°である場合（すなわちプリズムシートパターンが図１８に示したパターンである場合）の最大輝度に対する相対値である。

図２５に見られる如く、実施形態の面光源装置２１の出射光の最大輝度（所定のＸ軸方向位置での最大輝度）は、プリズムシートのプリズム角度が４５°である場合に、ほぼ最大となる。

従って、面光源装置２１の出射面から出射する光の輝度を高める上では、プリズムシートパターンは、プリズムシートのプリズム角度が４５°となるパターン、すなわち、図１７に示したパターンが好適であることが判る。

次に、第２−７の検証試験では、導光板２のハイブリッドパターン形成面２s2における前記傾斜面形成領域の面積比ＲのＸ軸方向での分布パターンが互いに異なる３種類の面光源装置２１を作製し、該面積比の分布パターンと、面光源装置２１の出射面から出射する面状の照明光の見栄えとの関係を観測した。

この場合、作製した３種類の面光源装置２１の面積比Ｒの分布（光入射面２ａ（又は２ｂ）から、Ｘ軸方向中央位置Ｘｃまでの面積比Ｒの分布）は、図２６（ａ）〜（ｃ）のそれぞれの下段に示した３種類のパターンである。

なお、ハイブリッドパターン形成面２s2の形状パターンは、Ｘ軸方向中央位置ＸｃでＸ軸方向に直交する面に対して面対称であるので、傾斜面形成領域の面積比Ｒの分布パターンは、光入射面２ａからＸ軸方向中央位置Ｘｃまでのパターンと、光入射面２ｂからＸ軸方向中央位置Ｘｃまでのパターンとは、対称なパターンとなる。従って、光入射面２ａから光入射面２ｂまでの面積比Ｒの分布パターンは、図２７（ａ）〜（ｃのそれぞれの下段に示したパターンとなる。

ここで、図２６（ａ）のパターンでは、各光入射面２ａ，２ｂの位置での面積比Ｒ0が０．０７％、Ｘ軸方向中央位置Ｘｃでの面積比Ｒxcが０．７８％である。また、図２６（ｂ）のパターンでは、各光入射面２ａ，２ｂの位置での面積比Ｒ0が１％よりも大きな面積比（１．１％）、Ｘ軸方向中央位置Ｘｃでの面積比Ｒxcが０．５％である。また、図２６（ｃ）のパターンでは、各光入射面２ａ，２ｂの位置での面積比Ｒ0が０．００１％、Ｘ軸方向中央位置Ｘｃでの面積比Ｒxcが１％よりも大きい面積比（１．１％）である。

この場合、図２６（ａ）の面積比Ｒのパターンでは、各光入射面２ａ，２ｂの位置での面積比Ｒ0が、前記した０．０１〜０．１％の好適な範囲内の面積比であると共に、Ｘ軸方向中央位置Ｘｃでの面積比Ｒxcが、前記した０．０５〜１％の好適な範囲内の面積比である。

一方、図２６（ｂ）の面積比のパターンでは、各光入射面２ａ，２ｂの位置での面積比Ｒ0が好適な範囲を逸脱し、また、図２６（ｃ）の面積比のパターンでは、Ｘ軸方向中央位置Ｘｃでの面積比Ｒxcが好適な範囲を逸脱している。

そして、第２−７の検証試験では、これらの３種類の面光源装置２１において、入射光発生源６ａ，６ｂのうちの一方の入射光発生源（例えば６ａ）の一組のＬＥＤ７（ローカルディミングにおける１つの領域に対応するＬＥＤ７の組）だけを点灯させた状態で、面光源装置２１の出射面から出射する光の輝度分布を測定した。その測定した輝度分布を等高線状に表したものを図２６（ａ）〜（ｃ）のそれぞれの上段に示す。

さらに、上記３種類の面光源装置２１を用いて、第２−８の検証試験も行なった。この第２−８の検証試験では、入射光発生源６ａ，６ｂの両方の互いに対向する一組のＬＥＤ７を点灯させた状態で、第２−７の検証試験と同様に、面光源装置２１の出射面から出射する光の輝度分布を測定した。その測定した輝度分布を等高線状に表したものを図２７（ａ）〜（ｃ）のそれぞれの上段に示す。

傾斜面形成領域の面積比Ｒが、図２６（ａ）及び図２７（ａ）の下段に示すパターンの面積比である場合には、これらの上段の図に見られる如く、面光源装置２１の出射面から出射する光の輝度分布は、ばらつきの小さい均一的な分布が得られている。これに対して、傾斜面形成領域の面積比Ｒが、図２６（ｂ）及び図２７（ｂ）の下段に示すパターンの面積比である場合、あるいは、傾斜面形成領域の面積比Ｒが、図２６（ｃ）及び図２７（ｃ）の下段に示すパターンの面積比である場合には、面光源装置２１の出射面から出射する光の輝度分布に偏りが生じる。

補足すると、本願発明者は、第１実施形態の面光源装置１及び第２実施形態の面光源装置２１の両方について、上記第２−７，２−８の検証試験と同様の試験を、傾斜面形成領域の面積比Ｒの分布パターン（Ｘ軸方向での分布パターン）を種々様々のパターンに設定して行なった。そして、これらの試験結果から、面光源装置１又は２１の出射面（拡散シート５の表面）から出射する光の輝度分布（より詳しくは、ローカルディミングで区分けされる各局所領域毎の輝度分布）の均一性を高める上では、傾斜面形成領域の面積比Ｒの分布パターンは、前記したように光入射面２ａ，２ｂの位置で０．０１〜０．１％の範囲内の面積比、Ｘ軸方向中央位置で０．０５〜１％の範囲内の面積比となるように設定することが好ましいということが判明した。

［変形態様について］
次に、以上説明した実施形態のいくつかの変形態様を説明しておく。

前記各実施形態では、導光板２のハイブリッドパターン形成面２s2の平坦面部９以外の箇所に溝部１１を形成するようにしたが、図２８（ａ），（ｂ）に示すように、Ｙ軸方向に延在し、且つＸ軸方向に並列する複数の凸条部３１（反射面側凸条部）を形成するようして、この各凸条部３１が平坦面部９よりも突出するようにしてもよい。

この場合、各凸条部３１は、その横断面形状（Ｙ軸方向で見た形状）が、三角形状もしくはこれに近似する形状（例えば角部に丸みを持たせた三角形状）とされる。これにより、各凸条部３１のＸ軸方向の両側壁面３１ａ，３１ｂは、Ｙ軸方向に平行で、且つ、該凸条部３１のＸ軸方向の幅が裾側から頂部に向かって狭くなるように傾斜した傾斜面３１ａ，３１ｂとされる。

この場合、図２８（ｂ）に示すように各凸条部３１の裾と頂部との間のＺ軸方向の間隔（各凸条部３１の高さ）をＺ１としたとき、Ｚ１の導光板２の厚さｔに対する比率Ｚ１／ｔは、第１実施形態又は第２実施形態のものにおけるＺ１（溝部１１の深さ）と同様に、０．１〜１０％、より好適には、０．５〜２％の範囲内で設定しておくことが望ましい。

また、図２８（ｂ）に示すように、各凸条部３１の裾と平坦面部９との間のＺ軸方向の間隔をＺ２としたとき、Ｚ２は、第１実施形態又は第２実施形態のものにおけるＺ２（平坦面部９と、溝部１１の開口端と間のＺ軸方向の間隔）と同様に、７μｍよりも小さい値、好適には、５μｍよりも小さい値に設定しておくことが望ましい。

なお、凸条部３１の傾斜面３１ａ，３１ｂの傾斜角度は、前記溝部１１の傾斜面１１ａ，１１ｂの傾斜角度と同様に設定される。

また、図２８（ａ），（ｂ）では、Ｘ軸方向で隣合う凸条部３１，３１の間に平坦面が形成されているが、この平坦面を省略して、凸条部３１がＸ軸方向に間断なく並ぶようにしてもよい。

また、平坦面部９と凸条部３１の裾との間の段差をなくし、図２９に示す如く、平坦面部９と凸条部３１の裾とが同一平面上に位置するように（換言すれば、Ｚ２＝０となるように）、これらの平坦面部９及び凸条部３１をハイブリッドパターン形成面２s2に形成するようにしてもよい。

補足すると、上記のように、導光板２のハイブリッドパターン形成面２s2に溝部１１の代わりに凸条部位３１を形成した場合においても、前記面積比Ｒの分布パターン（Ｘ軸方向での分布パターン）は、第１実施形態及び第２実施形態で説明した如く設定しておくことが好ましい。

１，２１…面光源装置、２…導光板、２s1…導光板の他方の面、２s2…導光板の一方の面、２ａ，２ｂ…光入射面、６ａ，６ｂ…入射光発生源、７…ＬＥＤ（発光ダイオード）、８…出射面側凸条部、８ａ，８ｂ…出射面側凸条部の傾斜面、９…平坦面部、１１…反射面側溝部、１１ａ，１１ｂ…反射面側溝部の傾斜面、３…反射シート、４…プリズムシート、５…拡散シート、２２…プリズムシート（第１のプリズムシート）、２４…プリズムシート（第２のプリズムシート）、１０，２３，２５…プリズム機能部、３１…反射面側凸条部、３１ａ，３１ｂ…反射面側凸条部の傾斜面。

Claims (10)

1. 面状照明光を出射する面光源装置であって、
   互いに平行に対向する一対の側面を光入射面として有する導光板と、
   前記一対の光入射面のそれぞれに対向配置された一対の入射光発生源と、
   前記導光板の厚み方向の両面のうちの一方の面を覆うように該導光板に重合される反射シートと、
   前記導光板の厚み方向の両面のうちの他方の面に、該他方の面側から順に積層されるプリズムシート及び拡散シートとを備え、
   前記導光板の一方の面には、前記一対の光入射面に垂直な方向に延在し、且つ、該光入射面の長手方向に並列する複数条の平坦面部と、該導光板の一方の面のうちの平坦面部以外の箇所で、該光入射面の長手方向に延在し、且つ、該光入射面に垂直な方向に並列する複数条の反射面側凸条部及び反射面側溝部のいずれか一方とが形成されており、
   前記複数条の平坦面部のそれぞれは、前記一対の光入射面の長手方向での幅が、各光入射面から前記一対の光入射面の間の中央位置に近づくに伴って小さくなるように形成されており、
   前記複数条の反射面側凸条部又は反射面側溝部のそれぞれの両側壁面は、各反射面側凸条部又は各反射面側溝部の幅が、該反射面側凸条部の頂部又は該反射面側溝部の底部に向かって狭くなるように傾斜した傾斜面として形成されており、
   前記導光板の他方の面には、前記一対の光入射面に垂直な方向に延在し、且つ、該一対の光入射面の長手方向に並列する複数条の出射面側凸条部が形成されていると共に、各出射面側凸条部の両側壁面は、該出射面側凸条部の並列方向での該凸条部の幅が末広がりとなるように傾斜した傾斜面として形成されており、
   前記一対の入射光発生源のそれぞれは、各光入射面の長手方向での発光輝度の分布を制御可能に構成された入射光発生源であることを特徴とする面光源装置。
2. 請求項１記載の面光源装置において、
   前記プリズムシートは、前記導光板の他方の面を覆うように該導光板に重合される１枚のプリズムシートであり、該１枚のプリズムシートは、その厚み方向の両面のうちの前記導光板と反対側の面に、前記一対の光入射面に直交する方向に延在し、且つ、その延在方向に対して直交する方向に並列する複数条のプリズム機能部が形成されたプリズムシートであることを特徴とする面光源装置。
3. 請求項１記載の面光源装置において、
   前記プリズムシートは、前記導光板の他方の面を覆うように該導光板に重合される第１のプリズムシートと、該第１のプリズムシートの厚み方向の両面のうち、前記導光板に重合する面と反対側の面を覆うように、該反対側の面に重合される第２のプリズムシートとの２枚のプリズムシートから構成され、
   前記第１のプリズムシートは、その厚み方向の両面のうちの前記第２のプリズムシート側の面に、前記一対の光入射面に直交する方向、又は、該光入射面の長手方向、又は、該光入射面に直交する方向と該光入射面の長手方向とに対して傾斜した方向に延在し、且つ、その延在方向に対して直交する方向に並列する複数条のプリズム機能部が形成されたプリズムシートであり、
   前記第２のプリズムシートは、その厚み方向の両面のうちの前記第１のプリズムシート側の面と反対側の面に、前記第１のプリズムシートのプリズム機能部の延在方向に対して直交する方向に延在し、且つ、第１のプリズムシートのプリズム機能部の延在方向と同方向に並列する複数条のプリズム機能部が形成されたプリズムシートであることを特徴とする面光源装置。
4. 請求項３記載の面光源装置において、
   前記第１のプリズムシートのプリズム機能部の延在方向又は前記第２のプリズムシートのプリズム機能部の延在方向は、該光入射面に直交する方向と該光入射面の長手方向とに対して傾斜した方向であることを特徴とする面光源装置。
5. 請求項４記載の面光源装置において、
   前記第１のプリズムシートのプリズム機能部の延在方向又は前記第２のプリズムシートのプリズム機能部の延在方向は、該光入射面に直交する方向と該光入射面の長手方向とに対して４５度の傾斜角度で傾斜した方向であることを特徴とする面光源装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の面光源装置において、
   前記入射光発生源は、複数の発光ダイオードを少なくとも前記導光板の各入射面の長手方向に並べて構成された入射光発生源であることを特徴とする面光源装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の面光源装置において、
   前記導光板の一方の面には、前記各平坦面部が、前記各反射面側凸条部の裾又は前記各反射面側溝部の開口端との間に前記導光板の厚み方向で間隔を存するように形成されていることを特徴とする面光源装置。
8. 請求項７記載の面光源装置において、
   前記各平坦面部と、前記各反射面側凸条部の裾又は前記各反射面側溝部の開口端との間の前記導光板の厚み方向での間隔Ｚ２は、０．００７ｍｍよりも小さい間隔に設定されていることを特徴とする面光源装置。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の面光源装置において、
   前記導光板の厚み方向での前記各反射面側凸条部の裾と頂部との間の間隔Ｚ１、又は前記導光板の厚み方向での前記各反射面側溝部の開口端と底部との間の間隔Ｚ１は、前記導光板の厚さｔに対する比率Ｚ１／ｔ［％］が０．１〜１０％の範囲内となるように設定されていることを特徴とする面光源装置。
10. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の面光源装置において、
    前記導光板の一方の面の面積の半分を基準単位面積とし、前記導光板の前記一対の光入射面に垂直な方向をＸ軸方向、該光入射面の長手方向をＹ軸方向とし、前記導光板の一方の面のうち、Ｘ軸方向での長さが０．５ｍｍ、Ｙ軸方向での長さが該導光板の長さとなる方形状領域における前記反射面側凸条部又は反射面側溝部が形成された領域の面積の前記基準単位面積に対する比率を面積比Ｒ［％］としたとき、該面積比Ｒは、Ｘ軸方向の位置が前記導光板の前記一対の光入射面の位置である場合の該面積比Ｒの値が０．０１〜０．１％の範囲内の値となり、Ｘ軸方向の位置が前記導光板の前記一対の光入射面の間の中央位置である場合の該面積比Ｒの値が０．０５〜１％の範囲内の値となるように設定されていることを特徴とする面光源装置。